Đang tải... (xem toàn văn)
Mã hóa Playfair xem hai ký tự đứng sát nhau là một đơn vị mã hóa, hai ký tự này được thay thế cùng lúc bằng hai ký tự khác. Việc mã hóa từng cặp được thực hiện theo quy tắc. Để nắm chi tiết nội dung của bài giảng mời các bạn cùng tham khảo!
Mã đối xứng ( tt2 ) 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT Mã Playfair Mã hóa Playfair xem hai ký tự đứng sát đơn vị mã hóa, hai ký tự thay lúc hai ký tự khác Playfair dùng ma trận 5x5 tạo bảng mã hóa ký tự theo key cho trước thỏa quy luật gán ký tự sau: Ví dụ : Tạo ma trận mã hóa với key : MONARCHY ta có ma trận Playfair sau: 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT Ma trận Playfair với key mã hóa : MONARCHY 1/1/2014 M N A R C H Y B D E F G I/J K L P Q S T U V W X Z Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT Các yêu cầu: Trong bảng trên, khóa từ MONARCHY điền vào dòng đầu bảng, chữ lại điền Từ khóa khơng có từ trùng lặp Nếu có từ trùng lặp từ sau bị loại Riêng hai chữ I, J điền vào tiếng Anh, nhầm lẫn chữ I chữ J Ví dụ: Nếu gặp đoạn ký tự CL_MATE, ta biết từ CLIMATE từ CLJMATE 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT • Trước mã hóa, rõ tách thành cặp ký tự Nếu hai ký tự cặp giống tách chữ X (trong tiếng Anh có ký tự X sát nhau) • Ví dụ: từ balloon tách thành ba lx lo on 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT Việc mã hóa cặp thực theo quy tắc: Nếu hai ký tự cặp thuộc hàng, thay hai ký tự hàng Nếu đến cuối hàng quay đầu hàng Ví dụ cặp AR mã hóa thành RM Nếu hai ký tự cặp thuộc cột, thay hai ký tự cột Nếu đến cuối cột quay đầu cột Ví dụ cặp OV mã hóa thành HO Trong trường hợp cịn lại, hai ký tự mã hóa tạo thành đường chéo hình chữ nhật thay ký tự đường chéo Ví dụ: HS trở thành BP (B dòng với H P dòng với S); EA trở thành IM (hoặc JM) 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT Như xét 26 chữ mã khóa Playfair có 26x26=676 cặp chữ cái, cặp chữ bị chênh lệch tần suất so với chênh lệnh tần suất chữ Ngoài số lượng cặp chữ nhiều làm cho việc phá mã tần suất khó khăn Đây lý mà người ta tin mã hóa Playfair khơng thể bị phá quân đội Anh sử dụng chiến tranh giới lần thứ 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT Ví dụ 1: Mã hóa Playfair Plain text : Attach the troop at midnight Với key MONARCHY Chuyển Plain text theo cặp chữ At ta ch th et ro op at mi dn ig ht Mã hóa Playfair theo bảng mã bên cạnh Cipher text: Rs sr hy pd kl mn hv rs ae yr ki dp 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT M N A R C H Y B D E F G I/J K L P Q S T U V W X Z • Ví dụ : Mã hóa Playfair Plain text : Next week see you the garden Theo key SAIGON nêu S Ne xt we ek se ey ou th eg ar de n x N Cipher text: F A B I C G D O E H K L M Bn yr zb cm on dz ez ql iq en cV P Q R T U V W X Y Z 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT • Ví dụ : Mã hóa Playfair Plain text : Than toc than toc hon nua tong tien cong giai phong mien nam Theo key VietNam nêu Cipher text: V A I M E B T C N D F G H K L O P Q R S U W X Y Z Ekdv vrk cfbv nra fqa avf vril netv aril pmmv qgsvp geta amb 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 10 Mã hóa thay đa bảng (Polyalphabetic Substitution Cipher) Với phát quy luật phân bố tần suất, nhà phá mã tạm thời chiếm ưu chiến mã hóaphá mã Cho đến kỷ thứ 15, nhà ngoại giao người Pháp tên Vigenere tìm phương án mã hóa thay đa bảng Phương pháp Vigenere dựa bảng sau đây: 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 11 Bảng mã Vigenere 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 12 • Dịng thứ k bảng mã hóa Ceasar k-1 vị trí Ví dụ, dịng thứ 4, ứng với từ khóa D mã hóa Ceasar vị trí (Trong trường hợp tổng qt, dịng bảng Vigenere khơng phải mã hóa Ceasar mà mã hóa đơn bảng, có tên gọi mã hóa đa bảng) Để mã hóa tin cần có khóa có chiều dài chiều dài tin Thường khóa cụm từ viết lặp lại có chiều dài chiều dài tin Ví dụ với tin „We are discovered, save yourself‟ khóa từ DECEPTIVE, mã hóa sau: • Plain text: WEAREDISCOVEREDSAVEYOURSELF • Key: DECEPTIVEDECEPTIVEDECEPTIVE • Cipher text: ZICVTWQNGRZGVTWAVZHCQYGLMGJ 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 13 • Trong ví dụ trên, ứng với với chữ w rõ chữ D khóa, nên dịng mã hóa thứ ứng với khóa D bảng Vigenere chọn Do chữ w mã hóa thành chữ Z Tương tự cho chữ lại • Trong ví dụ trên, chữ e rõ mã hóa tương ứng thành I, T, G, T, H, M mã Do phương pháp phá mã dựa thống kê tần suất chữ không thực Trong kỷ sau mã hóa Vigenere xem mã hóa khơng thể bị phá biết tên “le chipffre indechiffrable” (mật mã phá nổi) Các nhà mã hóa lại chiếm ưu trở lại so với người phá mã 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 14 • Đến kỷ 19, nhà khoa học người Anh Charles Barbage, tìm cách phá mã Vigenere Việc phá mã cách thống kê lặp lại cụm từ để đoán chiều dài khóa, ví dụ cụm từ VTW lặp lại cách vị trí nên đốn chiều dài khóa Và từ tách mã thành phần, phần thứ gồm chữ 1, 10, 19, 28, … phần thứ hai gồm chữ 2, 11, 20, 29….cho đến phần thứ chín Mỗi phần coi mã hóa phương pháp mã hóa đơn bảng Từ áp dụng phương pháp phá mã dựa tần suất chữ cho phần Cuối ráp lại tìm rõ 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 15 One-Time Pad Có thể thấy điểm yếu mã hóa đa bảng lặp lại từ khóa, ví dụ từ DECEPTIVE lặp lặp lại nhiều lần Điều làm cho tồn mối liên quan rõ mã, ví dụ cụm từ red rõ lặp lại cụm từ VTW lặp lại mã Người phá mã tận dụng mối liên quan để thực phá mã Do vấn đề để rõ mã thật ngẫu nhiên, không tồn mối quan hệ Để giải vấn đề này, Joseph Mauborgne, giám đốc viện nghiên cứu mật mã quân đội Mỹ, vào cuối chiến tranh giới lần thứ nhất, đề xuất phương án dùng khóa ngẫu nhiên Khóa ngẫu nhiên có chiều dài chiều dài rõ, khóa sử dụng lần 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 16 Ví dụ mã hóa tin :”wearediscoveredsaveyourself” • Bản tin P: wearediscoveredsaveyourself • Khóa K1: FHWYKLVMKVKXCVKDJSFSAPXZCVP • Bản mã C: BLWPOODEMJFBTZNVJNJQOJORGGU 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 17 • Nếu ta dùng khóa K1 để giải mã có lại • Bản tin P „wearediscoveredsaveyourself’ Tuy nhiên xét hai trường hợp giải mã mã với khóa khác sau: 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 18 Trường hợp 1: • Bản mã C: BLWPOODEMJFBTZNVJNJQOJORGGU • Khóa K2: IESRLKBWJFCIFZUCJLZXAXAAPSY • Bản giải mã: theydecidedtoattacktomorrow (they decided to attack tomorrow) 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 19 Trường hợp 2: • Bản mã C: BLWPOODEMJFBTZNVJNJQOJORGGU • Khóa K3: FHAHDDRAIQFIASJGJWQSVVBJAZB • Bản giải mã: wewillmeetatthepartytonight (we will meet at the party tonight) 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 20 • Trong hai trường hợp giải mã có ý nghĩa Điều có nghĩa người phá mã thực phá mã vét cạn tìm nhiều khóa ứng với nhiều • Tin có ý nghĩa, khơng biết tin rõ Điều chứng minh phương pháp One-Time Pad phương pháp mã hóa an toàn tuyệt đối, xem ly thánh khoa mật mã cổ điển 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 21 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 22 ... pháp One-Time Pad phương pháp mã hóa an tồn tuyệt đối, xem ly thánh khoa mật mã cổ điển 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 21 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 22 ... bảng Phương pháp Vigenere dựa bảng sau đây: 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT 11 Bảng mã Vigenere 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ mơn IT 12 • Dịng thứ k bảng mã hóa Ceasar k-1 vị trí... Playfair sau: 1/1/2014 Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT Ma trận Playfair với key mã hóa : MONARCHY 1/1/2014 M N A R C H Y B D E F G I/J K L P Q S T U V W X Z Tài liệu An ninh Mạng- Bộ môn IT Các yêu